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Java中的Lambda表达式

程序员文章站 2024-01-22 21:57:16
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函数式编程思想

函数在数学中的定义从集合、映射的方向去出发, 从输入量到输出量的计算法则，也就是“拿什么东西做什么事情”。
相对而言，面向对象则过分强调“必须通过对象的形式来做事情”，而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法——强调做什么，而不是以什么形式做。
举个栗子，启动一个线程, 用面向对象的方式,我们会这样写

 // 匿名内部类方式创建线程执行任务
new Thread(new Runnable() {
     @Override
     public void run() {
         System.out.println("线程需要执行的任务代码1...");
     }
 }).start();

本着“一切皆对象”的思想，这种做法是无可厚非的：首先创建一个 Runnable 接口的匿名内部类对象来指定任务内容，再将其交给一个线程来启动.
接着我们就分析一下这段代码:

  • Thread 类需要 Runnable 接口作为参数，其中的抽象 run 方法是用来指定线程任务内容的核心；
  • 为了指定 run 的方法体，不得不需要 Runnable 接口的实现类；
  • 为了省去定义一个 RunnableImpl 实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；
    必须覆盖重写抽象 run 方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；
  • 而实际上，似乎只有方法体才是关键所在

接下来我们体验一下Lambda表达式的写法

new Thread(()->{
	System.out.println("线程需要执行的任务代码");
}).start();

这段代码和刚才的执行效果是完全一样的，可以在1.8或更高的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出：我们启动了一个线程，而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。
不再有“不得不创建接口对象”的束缚，不再有“抽象方法覆盖重写”的负担，就是这么简单.

Lambda的格式

标准格式

Lambda省去面向对象的条条框框，格式由3个部分组成：

  • 一些参数
  • 一个箭头
  • 一段代码
    Lambda表达式的标准格式为：
(参数类型 参数名称) -> {代码语句}

格式说明：

  • 小括号内的语法与传统方法参数列表一致：无参数则留空；多个参数则用逗号分隔。
  • -> 是新引入的语法格式，代表指向动作。
  • 大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。

我们现在再来举一个带参数与返回值的接口的例子:
我们需要对List集合中的元素进行排序,就需要实现Comparator接口并重写compare方法. 以下为代码演示:

List<Integer> list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list,100,200,500,300,400);
System.out.println("排序之前的集合:"+list);// [100, 200, 500, 300, 400]

// 面向对象编程思想:
Collections.sort(list, new Comparator<Integer>() {
    @Override
    public int compare(Integer o1, Integer o2) {
        // 降序: 后减前
        return o2 - o1;
    }
});
System.out.println("排序之后的集合:"+list);// [500, 400, 300, 200, 100]

我们再来分析以下这段代码:

  • 为了排序， Collection.sort 方法需要排序规则，即 Comparator 接口的实例，抽象方法 compare 是关键；
  • 为了指定 compare 的方法体，不得不需要 Comparator 接口的实现类；
  • 为了省去定义一个 ComparatorImpl 实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；
  • 必须覆盖重写抽象 compare 方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；
  • 实际上，只有参数和方法体才是关键。

现在我们再来看一下Lambda表达式的写法

Collections.sort(list,(Integer o1, Integer o2)->{return o2 - o1;});
System.out.println("排序之后的集合:"+list);// [500, 400, 300, 200, 100]

这两种写法实现的功能是一样的.

省略格式

省略规则

在Lambda标准格式的基础上，使用省略写法的规则为：

  1. 小括号内参数的类型可以省略；
  2. 如果小括号内有且仅有一个参，则小括号可以省略；
  3. 如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。

我们就拿上面这个排序栗子来演示一遍

Collections.sort(list,(o1,o2) -> o2-o1);

Lambda表达式使用的前提条件

Lambda的语法非常简洁，完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意：

  1. 使用Lambda必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法。 无论是JDK内置的Runnable 、 Comparator 接口还是自定义的接口，只有当接口中的抽象方法存在且唯一时，才可以使用Lambda。
  2. 使用Lambda必须具有上下文推断。 也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例。

备注：有且仅有一个抽象方法的接口，称为“函数式接口”。

函数式接口都可以使用@FunctionalInterface注解,我们点开Comparator接口的源码来感受一下:
Java中的Lambda表达式

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